一种用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统的制作方法

本实用新型涉及钻井技术领域，特别涉及一种用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统。

背景技术：

垂直钻井工具主要应用于解决高陡构造、大倾角地层等易斜地层的防斜问题，能够有效提高钻井速度和油气采收率，降低钻井成本，在塔里木油田、青海油田及国内其他油田区块具有巨大的市场需求及广阔的市场前景。测量与控制系统是垂直钻井工具的大脑和核心，是垂钻工具实现自动纠斜、井下参数测量及上传，地面实时监测井下工具工作状态的关键，也是垂钻系统进行正常垂直钻井技术服务的决定性因素。

目前，国际上多家公司研制的应用于钻井工具的测量与控制系统虽然取得了巨大突破并成功应用于垂直钻井技术服务，但仍需与MWD测量系统配套使用通过定点测量的方式来实现井下参数的监测，不仅大幅度增加了钻井成本，同时也不利于提高钻井速度，并且由于在钻进过程中无法实时监测井下数据，给钻井施工带来了一定风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统，包括电源管理单元、井下参数测量单元、运算控制单元、液压执行机构、脉冲信号传输单元和地面监测单元；井下参数测量单元和液压执行机构均连接到运算控制单元；运算控制单元依次通过电源管理单元、脉冲信号传输单元连接到地面监测单元；电源管理单元为井下参数测量单元、运算控制单元、液压执行机构和脉冲信号传输单元提供电力支持。

进一步的，所述电源管理单元包括泥浆发电机、全波整流桥、宽电压输入稳压模块、触点式环形滑轨连接器和直流-直流转换模块；泥浆发电机依次通过全波整流桥、宽电压输入稳压模块和触点式环形滑轨连接器连接到直流-直流转换模块。

进一步的，所述的宽电压输入稳压模块上设有电压电流检测电路和过压过流保护电路；电压电流检测电路对宽电压输入稳压模块的输出进行不间断测量，并将测量信息传送到过压过流保护电路；过压过流保护电路根据电压电流检测电路发送的测量信息控制宽电压输入稳压模块的关断。

进一步的，所述的直流-直流转换模块包括48V直流-直流转换模块、±12V 直流-直流转换模块、5V直流-直流转换模块。

进一步的，所述的井下参数测量单元包括X轴加速度计、Y轴加速度计、Z 轴加速度计、导向压力传感器、井底压力传感器、温度传感器、滤波电路、运算放大电路、A/D采样电路；X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计、导向压力传感器、井底压力传感器、温度传感器均依次通过滤波电路、运算放大电路连接到A/D采样电路；A/D采样电路连接到运算控制单元。

进一步的，所述的液压执行机构包括电机驱动电路、直流无刷电机、油泵、储油容器、高压囊、电磁阀驱动电路、高压阀门、低压阀门、电磁阀组、活塞组、推靠器组；电机驱动电路用来驱动直流无刷电机带动油泵旋转；油泵上连接有储油容器和高压囊，油泵将储油容器中的油泵入高压囊中；高压囊连接到高压阀门的进油口，高压阀门的出油口同时连接到低压阀门的进油口和电磁阀组的四个电磁阀上；低压阀门的出油口通过管道连接到储油容器；电磁阀驱动电路驱动电磁阀组来驱动活塞组和与活塞组连接的推靠器组运动。

进一步的，所述的地面监测单元包括泥浆压力传感器、信号调理电路、地面解码装置和地面参数显示单元；泥浆压力传感器将检测到的电流信号经信号调理电路滤波放大处理后转化为电压信号，地面解码装置将信号调理电路输出的电压信号进行解码后发送到地面参数显示单元。

进一步的，所述的脉冲信号传输单元包括泥浆脉冲发生器驱动电路、泥浆脉冲发生器、传输介质；泥浆脉冲发生器驱动电路与泥浆脉冲发生器相连，泥浆脉冲发生器通过传输介质将脉冲信号传送至地面监测单元。

进一步的，所述的运算控制单元包括微控制器、系统复位电路、时钟同步电路、数据存储器、串口通讯模块、电脉冲信号发生器；系统复位电路、时钟同步电路、数据存储器、串口通讯模块、电脉冲信号发生器均连接到微控制器。

与现有技术相比，该用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统可以实时监测井下参数及钻井工具工作状态，且在钻井工具出现偏差时进行自动纠斜，从而大幅节约钻井成本、降低施工风险、提高钻井速度。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统的结构框图。

图2为电源管理模块的结构框图。

图3为井下参数测量单元的结构框图。

图4为运算控制单元的结构框图。

图5为液压执行机构的结构框图。

图6为脉冲信号传输单元的结构框图。

图7为地面监测单元的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

一种用于垂直钻井工具的测量与控制系统，如图1所示，包括电源管理单元 1、井下参数测量单元2、运算控制单元3、液压执行机构4、脉冲信号传输单元5、地面监测单元6。其中：电源管理单元1与井下参数测量单元2、运算控制单元3、液压执行机构4、脉冲信号传输单元5相连接，电源管理单元1根据与其相连接的各个单元对电能的不同需求，提供不同额定功率及输出电压值的稳压直流电源；井下参数测量单元2与运算控制单元3、液压执行机构4相连接，井下参数测量单元2通过相应的传感器对井斜、高边工具面角、井底压力、温度等井下参数信息及液压执行机构4的导向压力信息进行测量，并将测量信息传送至运算控制单元3；运算控制单元3与液压执行机构4相连接，运算控制单元3对测量信息进行运算、编码、存储，并对计算得出的高边工具面角、井斜具体参数值及井下垂直钻井工具工作状态进行分析，根据分析结果向控制液压执行机构4发出相关指令，控制各液压部件及机械结构动作的执行，同时运算控制单元3将数据编码以电脉冲信号的形式通过电源管理单元1传送至脉冲信号传输单元5；液压执行机构4根据来自运算控制单元3的不同控制指令驱动相应液压部件及机械结构进行不同的相关动作，使垂直钻井工具的高边工具面始终保持为推靠井壁状态，从而改变钻头指向，达到自动纠斜目的；脉冲信号传输单元5与地面监测单元6相连接，脉冲信号传输单元5用于将电脉冲信号转换为传输介质压力信号并传送至地面监测单元6，地面监测单元6对压力信号进行测量、解码，显示最终测量结果及压力脉冲信号状态，并实现井下参数的存储。

如图2所示，所述电源管理单元1包括泥浆发电机101、全波整流桥102、宽电压输入稳压模块103、电压电流检测电路104、过压过流保护电路105、触点式环形滑轨连接器106和直流-直流转换模块；所述的直流-直流转换模块包括48V 直流-直流转换模块107、±12V直流-直流转换模块108、5V直流-直流转换模块 109；其中：泥浆发电机101、全波整流桥102、宽电压输入稳压模块103、电压电流检测电路104、过压过流保护电路105安装在垂直钻井工具的电源短节上，在钻进过程中随电源短节旋转，48V直流-直流转换模块107、±12V直流-直流转换模块108、5V直流-直流转换模块109安装在垂直钻井工具的闭环控制壳体上，在钻进过程中随闭环壳体相对井壁保持静止，触点式环形滑轨连接器106安装在电源短节及闭环控制壳体之间。其中：泥浆发电机101与全波整流桥102相连接，泥浆发电机101采用最大额定功率为300W的涡轮式泥浆发电机，安装在泥浆循环通道中，在不同的泥浆排量下可输出相电压为0～120V的三相交流电能至全波整流桥102；全波整流桥102与宽电压输入稳压模块103相连接，全波整流桥102采用三相低频全桥整流滤波电路，对泥浆发电机101提供的0～120V的三相交流电全波整流、滤波，输出0～160V的直流电能至宽电压输入稳压模块 103；宽电压输入稳压模块103通过触点式环形滑轨连接器106与48V直流-直流转换模块107、±12V直流-直流转换模块108、5V直流-直流转换模块相连接109 相连接，宽电压输入稳压模块103采用最大额定功率为300W的反馈式直流-直流稳压开关电源，具有0～200V宽电压输入范围特性，输出72V的直流稳定电压，用于将全波整流桥102输出的直流电能转换为输出电压值为72V的直流稳压电能，并通过触点式环形滑轨连接器106将72V直流稳压电能输送给48V直流-直流转换模块107、±12V直流-直流转换模块108及5V直流-直流转换模块109，同时为脉冲信号传输单元5提供72V的直流稳压电源；电压电流检测电路104 与宽电压输入稳压模块103及过压过流保护电路105相连接，电压电流检测电路 104对宽电压输入稳压模块103的输出电压、输出电流进行不间断测量，并将测量信息传送到过压过流保护电路105；过压过流保护电路105与宽电压输入稳压模块103相连接，当过压过流保护电路105接收到宽电压输入稳压模块103的输出电压大于75V或电流大于4A的测量信息，以关断宽电压输入稳压模块103的反馈链的方式使其停止电能输出，从而达到保护电源管理单元1的目的；触点式环形滑轨连接器106用于宽电压输入稳压模块103与48V直流-直流转换模块 107、±12V直流-直流转换模块108及5V直流-直流转换模块109之间的电能传输以及运算控制单元3与脉冲信号传输单元5之间的电脉冲信号传输，触点式环形滑轨连接器106具有两对电能传输通道，其中一对为72V直流稳压电源的电源线通道及地线通道，另一对为电脉冲信号通道及相应地线通道；48V直流-直流转换模块107、±12V直流-直流转换模块108及5V直流-直流转换模块109均为反馈式直流开关电源，其中48V直流-直流转换模块107将72V稳压直流电源转换输出为48V稳压直流电源，可为液压执行机构4提供最大额定值为180W的电功率；±12V直流-直流转换模块108将72V稳压直流电源转换输出为±12V稳压直流电源，可为井下参数测量单元2提供最大额定值为50W电功率；5V直流- 直流转换模块将72V稳压直流电源转换输出为5V稳压直流电源，可为运算控制单元3提供额定电压值为15W的电功率。

如图3所示，所述的井下参数测量单元包括X轴加速度计201、Y轴加速度计202、Z轴加速度计203、导向压力传感器204、井底压力传感器205、温度传感器206、滤波电路207、运算放大电路208、A/D采样电路209。其中：X轴加速度计201、Y轴加速度计202、Z轴加速度计203、导向压力传感器204、井底压力传感器205、温度传感器207分别与滤波电路207相连接，其中X轴加速度计201、Y轴加速度计202、Z轴加速度计203采用工作温度为-40℃～200℃，测量范围为±20g，分辨率为1μg的自带温度补偿的耐高温高精度加速度计，安装固定在垂直钻井工具闭环控制壳体上，并分别与垂直钻井工具的X轴、Y轴、Z轴三个轴向保持绝对平行，用于测量井下垂直钻井工具在X、Y、Z轴三个方向上的加速度分量，并将测量值以模拟电压信号的方式输出至滤波电路207，导向压力传感器204及井底压力传感器205采用可应用于液气环境中的平模片式集成硅基压力传感器，其工作温度为-55℃～175℃，工作电压为±12±4VDC，输出为0.5～5V的低噪声直流电压信号，导向压力传感器204用于测量液压执行机构4的导向压力，井底压力传感器205用于测量井底压力，并分别将测量信息以直流电压信号形式输出至滤波电路207；温度传感器206可测量的温度范围为 -50℃～200℃，用于测量井底温度，输出电压信号至滤波电路207；滤波电路207 与运算放大电路208相连接，滤波电路207采用有源低通滤波器，由RC网络及集成运放组成，用于对各传感器输出的电压信号进行纹波消除及噪声抑制，输出平稳的各传感器电压信号至运算放大电路208；运算放大电路208与A/D采样电路209相连接，运算放大电路208由具有不同增益的子运算放大电路组成，将各个传感器电压信号线性转换成0～5V范围的电压信号并输出至A/D采样电路208； A/D采样电路208采用低功耗、多通道16位AD转换器，将运算放大电路输出的各个模拟电压信号转换为数字信号，传送至运算控制单元3。

如图4所示，所述运算控制单元3包括微控制器301、系统复位电路302、时钟同步电路303、数据存储器304、串口通讯模块306、电脉冲信号发生器305。其中微控制器301与系统复位电路302、时钟同步电路303、数据存储器304、串口通讯模块306、电脉冲信号发生器305相连接，微控制器301对井下参数测量单元2中A/D采样电路209传送的数字量进行数学运算，根据井下参数测量单元 2的X轴加速度计201、Y轴加速度计202、Z轴加速度计203测量的垂直钻井工具在X轴、Y轴、Z轴的加速度分量计算出井斜角、高边工具面角、井下振动等参数，根据井下参数测量单元2的导向压力传感器204、井底压力传感器205、温度传感器206测量的信息计算出导向压力、井底压力、井下温度等参数，微控制器301每间隔3分钟采集并计算一组井下参数，并对高边工具面角、井斜角进行分析，发送相应的指令至液压执行机构4来控制其液压及机械部件的动作，以保持垂直钻井工具的高边工具面推靠井壁，从而改变钻头指向达到自动纠斜的目的，同时将计算出的井下参数进行数据编码，并通过控制电脉冲信号发生器305 将编码信息转换为5VTTL电脉冲信号，发送至电源管理单元1的触点式环形滑轨连接器106；系统复位电路302对微控制器301的工作状态进行实时监测，在微控制器工作状态异常或供电电压低于阈值电压时，系统复位电路302对微控制器301进行复位操作；时钟同步电路303用于提供与地面监测单元6中计算机 6041同步的时钟信息；数据存储器304为32M低功耗、高速串口通讯的Flash 芯片，按照设定的时间间隔对微控制器301运算出的井下参数进行存储；串口通讯模块306采用RS232通讯协议及接口，用于实现微控制器301与地面监测单元 6的通讯。

如图5所示，所述的液压执行机构4包括电机驱动电路401、直流无刷电机 402、油泵403、储油容器404、高压囊405、电磁阀驱动电路406、高压阀门407、低压阀门408、电磁阀组409、活塞组410、推靠器组411。其中，电磁阀组409 包括电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C、电磁阀D；活塞组410包括活塞A、活塞 B、活塞C、活塞D；推靠器组411包括推靠器A、推靠器B、推靠器C、推靠器D；电磁阀组409的四只电磁阀、活塞组410的四个活塞及推靠器组411的四个推靠器分别对称分布在垂直钻井工具闭环控制外壳圆周面上。其中：电机驱动电路401与直流无刷电机402相连接，电机驱动电路401的驱动功率为100W，在运算控制单元3的微控制器301的相关指令控制下，可实现直流无刷电机402 的高速旋转、反转及停转；直流无刷电机402与油泵403相连接，直流无刷电机 402采用带有减速箱的2对极无位置传感器无刷直流电机，其额定功率为60W，减速后的转速可达1000r/min，用于驱动油泵403；油泵403与储油容器404、高压囊405相连接，油泵403采用微型柱塞油泵，在无刷直流电机402的驱动下，将储油容器404的液压油泵入高压囊405中，其中储油容器404为塑胶容器，高压囊405为金属容器，在垂直钻井工具工作时，高压囊405的压力始终高于储油容器的压力；高压囊405与高压阀门407进油口相连接，高压囊405与高压阀门 407进油口的压力值相同；高压阀门407出油口与低压阀门408进油口相连接，高压阀门407与低压阀门408均采用可调节开闭压力阈值的机械式单流阀，高压阀门的开闭压力阈值设置在60bar左右，低压阀阈值设置在15bar左右，当高压阀门407进油口处的液压油压力值超过其压力阈值时，高压阀门407打开，液压油由高压囊405通过高压阀门407进入低压阀门408，当高压阀门407进油口处的液压油压力值小于其的压力阈值时，高压阀门407关闭，高压囊405与低压阀门408的通道关断；低压阀门408与储油容器404相连接，当低压阀门408进油口处的液压油压力高于其压力阈值时，低压阀门408打开，液压油通过低压阀门 408输送至储油容器404，当低压阀门408进油口处的液压油压力低于其压力阈值时，低压阀门408关断。电磁阀驱动电路406与电磁阀组409的四只电磁阀相连接，电磁阀驱动电路406接收到运算控制单元3相关指令，驱动电磁阀组409 中的四只电磁阀分别处于高通和低通两个状态，当电磁阀驱动电路给某只电磁阀通电时，则该电磁阀打开，处于高通状态，否则处于低通状态，电磁阀驱动电路 406在同一时间只能驱动电磁阀组409中的一只电磁阀或两个相邻工具面的电磁阀处于高通状态；电磁阀组409中的四只电磁阀与高压阀门407进油口、高压囊 405、活塞组410相应的四个活塞、低压阀门408进油口相连接，四只电磁阀为同一型号，均采用励磁式电磁阀，以电磁阀A为例：当电磁阀A处于高通状态时，高压囊405处的液压油通过电磁阀A进入活塞A，推动活塞A伸出，当电磁阀A处于低通状态时，活塞A中的液压油通过电磁阀A进入低压阀门408，直至活塞A中的液压油压力低于低压阀门408的压力阈值，电磁阀B、电磁阀C、电磁阀D的工作方式与电磁阀A完全相同；活塞组410的四个活塞与推靠器组 411相对应的四个推靠器相连接，以活塞A为例，当活塞A伸出时，推动推靠器 A伸出，使推靠器A作用在井壁上一个推靠力，井壁通过对推靠器A的反作用力实现钻头指向，从而达到纠斜目的，当电磁阀A处于低通状态时，活塞A在推靠器A的反作用下缩回，活塞B、活塞C、活塞D的工作方式与活塞A完全相同，推靠器B、推靠器C、推靠器D的工作方式与活塞A完全相同。

所述的脉冲信号传输单元5包括泥浆脉冲发生器驱动电路501、泥浆脉冲发生器502、传输介质503。其中：泥浆脉冲发生器驱动电路501与泥浆脉冲发生器502、电源管理单元1中的宽电压输入稳压模块103相连接，泥浆脉冲器驱动电路501采用PWM调波的方式驱动泥浆脉冲发生器502，宽电压输入稳压模块为其提供72V稳压直流电源，运算控制单元中3中的电脉冲信号发生器305产生的5V TTL电脉冲信号经过电源管理单元1的触点式环形轨道连接器106传送至泥浆脉冲发生器驱动电路501，泥浆脉冲发生器驱动电路501每接收到一个电脉冲信号，便为泥浆脉冲发生器502提供一次时间长度与电脉冲信号时间长度相同的PWM调波；泥浆脉冲发生器502安装在传输介质503流道环境中，采用线圈励磁驱动机械结构动作的原理，在PWM调波的驱动下，泥浆脉冲发生器502产生机械动作，从而使传输介质503的流量通道发生变化，传输介质503内产生压力波动；传输介质503将压力波动输送至地面监测单元6。

如图7所示，所述的地面监测单元包括泥浆压力传感器601、信号调理电路 602、地面解码装置603、地面参数显示单元604。其中：泥浆压力传感器601与信号调理电路602相连接，泥浆压力传感器601采用压阻式传感器，将脉冲信号传输单元5中传输介质503的压力波动转换为随波动幅值变化而变化的电流信号，并将电流信号输送至信号调理电路602；信号调理电路602与地面解码装置 603相连接，信号调理电路602将电流信号进行滤波、放大处理后转换为0～5V 电压信号并输送至地面解码装置603；地面解码装置603与地面参数显示单元604 相连接，地面解码装置603对电压信号进行采样并根据运算控制单元3中的微控制器301的编码机制进行解码，解算出井下参数的测量值及传输介质中503的压力波动幅值，地面解码装置603将解算出的数据传送至地面参数显示单元604；地面参数显示单元604为地面上的直观化显示平台，用于井下测量参数的显示及存储、泥浆脉冲的显示。地面参数显示单元包括计算机6041、参数储存单元6042、井下参数监测单元6043、泥浆脉冲监测单元6044；其中：计算机6041分别参数存储单元6042、井下参数监测单元6043、泥浆脉冲监测单元6044及地面解码装置603相连接，计算机还可通过RS232串行通信接口与运算控制单元3中串口通讯模块306相连接，用于地面测试时对测量参数的显示、存储及时钟同步。

本系统的工作过程如下：在垂直钻井工具钻进过程中，在泥浆的冲刷下，泥浆涡轮发电机101产生三相交流电能，全波整流桥102将三相交流电能整流成直流电能，并通过宽电压输入电压模块103将其最终转换为具有稳定电压值的72V 直流电能。同时，电压电流检测电路104检测宽电压输入稳压模块103的工作电压及工作电流并将检测信息传送到过压过流保护电路106，在电压电流过大时，过压过流保护电路106以关断的方式控制宽电压输入稳压模块103无输出，达到保护电源管理单元1的目的。触点式滑轨连接器106将宽电压输入稳压模块103 输出的72V直流电能传送至48V直流-直流转换模块107、±12V直流-直流转换模块108、5V直流-直流转换模块109，其中48V直流-直流转换模块107将72V 稳压直流电源转换输出为48V稳压直流电源，为液压执行机构4提供电功率；± 12V直流-直流转换模块108将72V稳压直流电源转换输出为±12V稳压直流电源，为井下参数测量单元2提供电功率；5V直流-直流转换模块将72V稳压直流电源转换输出为5V稳压直流电源，为运算控制单元3提供电功率。井下参数测量单元2上电后，X轴加速度计201、Y轴加速度计202、Z轴加速度计203、导向压力传感器204、井底压力传感器205、温度传感器206分别测量井下参数信息并输出相应的电压信号滤波电路207，运算放大电路208对滤波处理后的电压信号进行运算放大并输出至A/D采样电路209，A/D采样电路209将各路模拟电压信号转换为数字量信号并传送至运算控制单元3中的微控制器301，微控制器 301按照设定的时间对各数字量进行接收并运算得出井斜角、高边工具面角、井下振动、导向压力、井底压力、井下温度等井下参数并将这些参数传送至数据存储器304进行存储，同时，对计算出的高边工具面角、井斜角进行分析，并发出相应指令至液压执行机构4。此外，微控制器301将井下参数进行编码，并通过控制电脉冲信号发生器305将编码信息转换为电脉冲信号发送至电源管理单元1 的触点式环形滑轨连接器106。系统复位电路302对微控制器301的工作状态进行实时监测，监测到异常时对微控制器301进行复位操作。液压执行机构4中的电机驱动电路401及电磁阀驱动电路406接收到相关指令后开始进行相关动作，电机驱动电路401开始持续工作并驱动油泵403将储油容器404中的液压油泵入高压囊405中。同时，电磁阀驱动电路406按照接收到的相关指令，始终使电磁阀组409中高边工具面的电磁阀处于高通状态，高压囊405中的液压油通过高通状态下的电磁阀推动活塞组410中与该电磁阀在同一个工具面的活塞伸出。此时，高压囊405、高压阀门407进油口及高边工具面活塞处的液压油压力相同并且不高于高压阀门407的设定压力阈值。活塞组410中高边工具面伸出的活塞将推靠器组411中的相同工具面的推靠器推出，井壁通过对该推靠器的反作用力实现钻头指向，从而达到纠斜目的。当井斜角或高边工具面发生变化时，高通状态下的电磁阀转换为低通状态，伸出活塞内的液压油通过低通状态下的电磁阀进入低压阀门407并返回储油容器404，活塞及推靠器缩回，此时，缩回的活塞、低压阀门408进油口处的压力值相同并且不低于低压阀门408设定的压力阈值。同时，新的高边工具面处的电磁阀由低通状态转换为高通状态。在液压执行机构4进行动作的同时，泥浆脉冲发生器驱动电路501接收到触点式环形轨道连接器106传送的电脉冲信号并产生PWM波驱动泥浆脉冲发生器502产生机械动作，使传输介质503内产生压力波动。泥浆压力传感器601将压力波动转换为随波动幅值变化而变化的电流信号输送至信号调理电路602；信号调理电路602将电流信号进行滤波、放大处理并转换电压信号后输送至地面解码装置603；地面解码装置603 对电压信号进行采样并根据微控制器301的编码机制进行解码，解算出井下参数的测量值及传输介质中503的压力波动幅值，地面解码装置603将解算出的数据传送至地面参数显示单元604；地面参数显示单元604为地面上的直观化显示平台，通过计算机6041、参数储存单元6042、井下参数监测单元6043、泥浆脉冲监测单元6044实现井下参数的实时监测及存储，泥浆脉冲压力的实时显示。

垂直钻井工具地面测试时，利用管线将水泵与垂直钻井工具连接，本系统在地面的工作过程与在井下工作过程一致。同时，地面监测单元6中计算机6041 通过RS232串行通信接口与运算控制单元3中串口通讯模块306相连接，并通过时钟同步电路303实现与计算机6041时钟的同步，通过参数储存单元6042、井下参数监测单元6043、泥浆脉冲监测单元6044实现测试参数的实时监测、存储、读取及擦除，泥浆脉冲压力的实时显示。